2009: Carolinchen II

CPUs und Elektronik

Auf dem Modellauto befinden sich insgesamt 5 einzelne Module. 2 dieser Module nehmen Sensorwerte auf und stellen aufbereitete Daten auf dem CAN zur Verfügung, eine weiere Platine ist für die Quer- und Längsregelung zuständig und die vierte für den RC-Modus, Bedienfeld und Lichtansteuerung. Das 5te Modul ist ein PC, der die Kontrolle über das Farzeug hat. Die einzelnen Komponenten sind über einen CAN-Bus vernetzt, über den es möglich ist, die Kommunikation über einen externen Anschluss mitzuhören und gleichzeitig von extern auch eine Restbussimulation durchzuführen.

PC-104 Board

Das PC-System ist ein PC 104 Board, gesponsert von der Firma Beckhoff (CB4051). Auf diesem Board befindet sich ein Intel Core Duo mit 1,66GHz. Der PC ist mit 2GByte Arbeitsspeicher und einer 2.5“ Zoll Festplatte, die von der Firma Kosatec bereitgestellt wurden, ausgestattet. An diesen PC ist eine optisch entkoppelte CAN-Karte - gesponsert von der Firma Peak - angeschlossen.
Auf diesem PC kommt Windows XP Professional zum Einsatz. Als Entwicklungsumgebung wird Microsoft Visual Studio 2005 genutzt.
In der auf dem PC entwickelten Software verbirgt sich die zentrale Steuerung des Autos. Die Software sammelt sämtliche Sensordaten und speichert sie entweder in der Karte, welche die zentrale Datenbank der Umfelderkennung darstellt, oder im Egostate, in dem der Fahrzeugzustand hinterlegt ist.
Die vorliegenden Daten werden in der Situationsanalyse verarbeitet. Die Situationsanalyse übergibt anschließend nur noch einzelne Objekte, wie Hindernisse, Kreuzungen und ähnliches an den Fahr-Entscheider, der aus den Informationen dann eine Spur- und Geschwindigkeitsplanung erstellt und die Sollgrößen für die Fahrzeugregelung generiert. Die so ermittelten Sollgrößen werden anschließend über den CAN-Bus an die Reglerplatine gesendet.

Sensorik

Für die Fahrspurerkennung dient zunächst die Kamera. Diese wurde von der Firma IDS-Imaging zur Verfügung gestellt. Mit der Kamera und der entsprechenden Software können wir bis zu 2,5 Meter vor der Fahrzeugvorderachse die Fahrbahnmarkierungen erkennen. Die Kamera dient zusätzlich dazu Hindernisse frühzeitig zu detektieren. Um unabhängig von der Beleuchtung zuverlässig die Fahrspur erkennen zu können haben wir zusätzlich zur Kamera aktive Sensoren verbaut. Die Barcodescanner wurden von der Firma Leuze Electronics gesponsert. Mit ihnen ist es möglich die Position der Fahrbahnmarkierungen auf weniger als einen Millimeter genau zu messen. Desweiteren sind insgesamt vier Ultraschallsensoren am Fahrzeug verbaut: 3 an der Front und einer am Heck. Die Ultraschallsensoren dienen der Kollisionsvermeidung im Nahbereich - sowohl beim Einparken als auch beim Hindernisparcours. Zur Detektion der Parklücken auf dem Seitenstreifen dient ein seitlicher Laserdistanzsensor, der ebenfalls von der Firma Leuze gesponsert wurde. Positions- und Bewegungsmessung erfolgt mit Hilfe eines Beschleunigungssensor der Firma Xsens, der ebenfalls vom Hersteller gesponsert wurde. Dieser Sensor misst die Beschleunigung in alle drei Raumrichtungen und um alle drei Raumachsen. Zusammen mit dem selbstgebauten Inkrementalgeber können wir so die Fahrzeugposition in der Ebene ermitteln. Der Xsens-Sensor ist auf dem Dach am Heck zu erkennen (orange). Der Inkrementalgeber ist im Fahrzeug direkt am Mitteldifferntial verbaut.

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